DE102009034212A1 - Hydraulic drive system for industrial truck, has pump i.e. constant pump, driven by drive motor for supplying loads, and bypass device generating hydraulic control signal for raising rotational speed of drive motor - Google Patents

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Abstract

The system (1) has a pump (2) i.e. constant pump, driven by a drive motor (3) e.g. diesel engine and electric motor, for supplying loads e.g. hydraulic steering device. A conveyor line (5) of the pump is attached to a bypass device (12). Rotational speed of the drive motor is raised based on actuation of the loads. The bypass device generates a hydraulic control signal for raising the rotational speed of the drive motor. The bypass device is formed as a circulation pressure balance (11) arranged in a bypass line (10), which is guided from the conveyor line to a container (4).

Description

Die Erfindung betrifft ein hydraulisches Antriebssystem einer mobilen Arbeitsmaschine mit einer von einem Antriebsmotor angetriebenen Pumpe, insbesondere einer Konstantpumpe, die zur Versorgung mehrerer Verbraucher, insbesondere einer Arbeitshydraulik und/oder einer hydraulischen Lenkungseinrichtung, vorgesehen ist, wobei einer Förderleitung der Pumpe eine Umgehungseinrichtung zugeordnet ist und die Drehzahl des Antriebsmotors in Abhängigkeit von der Betätigung der Verbraucher anhebbar ist.The The invention relates to a hydraulic drive system of a mobile Work machine with one driven by a drive motor Pump, in particular a constant pump, which is used to supply several Consumer, in particular a working hydraulics and / or a hydraulic steering device, is provided, wherein a delivery line the pump is assigned a bypass device and the speed the drive motor in response to the operation the consumer is liftable.

Bei mobilen Arbeitsmaschinen, beispielsweise Flurförderzeugen, wird zur Versorgung der hydraulischen Verbraucher einer Arbeitshydraulik und gegebenenfalls einer hydraulischen Lenkungseinrichtung eine Konstantpumpe mit konstantem Fördervolumen eingesetzt. Die Konstantpumpe wird von einem Antriebsmotor, beispielsweise einem als Dieselmotor ausgebildeten Verbrennungsmotor, angetrieben. Da der Förderstrom der Pumpe von der Drehzahl des Antriebsmotors abhängt, wird bei nicht angesteuerten Verbrauchern die Drehzahl des Antriebsmotors abgesenkt, um durch einen geringen geförderten Förderstrom der Pumpe, der über die Umgehungseinrichtung zum Behälter abströmt, eine geringe Verlustleistung zu erzielen.at mobile machines, such as industrial trucks, is used to supply the hydraulic consumers of a working hydraulics and optionally a hydraulic steering device a Constant pump with constant delivery volume used. The fixed displacement pump is powered by a drive motor, such as a engine designed as a diesel engine, driven. There the flow rate of the pump from the speed of the drive motor Depends on non-driven consumers is the Speed of the drive motor lowered to a small subsidized Flow rate of the pump, via the bypass device flows to the tank, a low power loss to achieve.

Bei einer Betätigung eines Verbrauchers ist es erforderlich, die Drehzahl des Antriebsmotors anzuheben, um den zur Versorgung des Verbrauchers erforderlichen Förderstrom zu erzielen. Bevorzugt erfolgt diese Drehzahlanhebung automatisch in Abhängigkeit von der Betätigung der Verbraucher. Bei hydraulisch oder elektrisch betätigten Steuerventilen für die Verbraucher kann beispielsweise das Ansteuersignal der Steuerventile zur automatischen Drehzahlanhebung des Antriebsmotors verwendet werden. Bei mechanisch betätigten Steuerventilen für die Verbraucher ist für die automatische Drehzahlanhebung eine Zusatzeinrichtung erforderlich.at an operation of a consumer it is necessary raise the speed of the drive motor to the supply to achieve the consumer required flow. Preferably, this speed increase takes place automatically in dependence from the activity of consumers. At hydraulic or electrically operated control valves for the consumers For example, the control signal of the control valves for automatic Speed increase of the drive motor can be used. At mechanical actuated control valves for the consumers is an option for automatic speed increase required.

Aus der DE 38 21 348 C2 ist ein gattungsgemäßes Antriebssystem bekannt, bei dem einem mechanisch betätigten Wegeventil zur Steuerung des Hubantriebs der Arbeitshydraulik ein Druckregelventil als Zusatzeinrichtung zugeordnet ist, das in einer Steuerstellung zum Heben des Hubantriebs einen Steuerdruck erzeugt, der ein Drehzahlstellorgan des Antriebsmotors beaufschlagt, um die Drehzahl der Antriebsmotors anzuheben. Sofern für weitere Funktionen der Arbeitshydraulik und somit bei weiteren Verbrauchern ebenfalls eine automatische Drehzahlanhebung des Antriebsmotors erfolgen soll, ist jeder Steuerseite der jeweiligen Wegeventile ein entsprechendes Druckregelventil zuzuordnen oder ein Druckregelventil über eine Logikventilkette anzusteuern, wodurch sich jedoch ein hoher Bauaufwand ergibt.From the DE 38 21 348 C2 a generic drive system is known in which a mechanically operated directional control valve for controlling the lifting drive of the working hydraulics is associated with a pressure control valve which generates a control pressure for lifting the lifting drive in a control position, which acts on a speed actuator of the drive motor to increase the speed of the drive motor , If for other functions of the working hydraulics and thus also in other consumers an automatic speed increase of the drive motor should be assigned to each control side of the respective directional control valves to assign a corresponding pressure control valve or to control a pressure control valve via a logic valve chain, which, however, results in a high construction cost.

Bei Antriebssysteme mit mechanisch betätigten Wegeventilen für die Arbeitshydraulik ist es ebenfalls bereits bekannt, an jedem Wegeventil einen die Auslenkung des Steuerschiebers erfassenden Wegsensor als Zusatzeinrichtung anzuordnen, der bei der Betätigung und somit der Auslenkung des entsprechenden Steuerventils ein elektrisches Steuersignal an eine elektronische Steuereinrichtung liefert, die daraufhin die Drehzahl des Antriebsmotors anhebt. Mit derartigen Wegesensoren an den jeweiligen Steuerventilen kann somit eine automatische Drehzahlanhebung des Antriebsmotors für alle Funktionen und somit alle Steuerventile der Arbeitshydraulik erzielt werden. Aufgrund einer hohen Anzahl von Wegsensoren und der erforderlichen elektronischen Steuereinrichtung weist ein derartiges Antriebssystem jedoch einen hohen Bauaufwand auf.at Drive systems with mechanically actuated directional control valves it is also already known for the working hydraulics at each directional valve a the deflection of the spool detecting Position sensor to be arranged as an additional device when actuated and thus the deflection of the corresponding control valve an electrical Provides control signal to an electronic control device, the then raises the speed of the drive motor. With such Position sensors on the respective control valves can thus an automatic speed increase the drive motor for all functions and thus all control valves the working hydraulics are achieved. Due to a high number of Displacement sensors and the required electronic control device However, such a drive system has a high construction cost on.

Der vorliegenden Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein hydrostatisches Antriebssystem der eingangs genannten Gattung zur Verfügung zu stellen, mit dem bei geringem Bauaufwand eine automatische Drehzahlanhebung für mehrere Verbraucher erzielbar ist.Of the present invention is based on the object, a hydrostatic Drive system of the aforementioned type available to provide, with the low construction cost an automatic speed increase achievable for several consumers.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, dass mittels der Umgehungseinrichtung ein hydraulisches Steuersignal zur Drehzahlanhebung des Antriebsmotors erzeugbar ist. Der erfindungsgemäße Gedanke besteht somit darin, mit der bereits vorhandenen Umgehungseinrichtung ein hydraulisches Steuersignal zur Drehzahlanhebung des Antriebsmotors zu erzeugen. Die Erzeugung des hydraulischen Steuersignals wird somit in die bereits vorhandene Umgehungseinrichtung integriert und liefert für beliebig viele Steuerventile ein entsprechendes hydraulisches Steuersignal, um eine automatische Drehzahlanhebung des Antriebsmotors für alle Steuerventile und somit alle Funktionen zu erzielen. Das erfindungsgemäße Antriebssystem ermöglicht somit durch die Integration der Steuersignalerzeugung für die Drehzahlanhebung in die Umgehungseinrichtung eine automatische verbraucherabhängige Drehzahlanhebung, die für beliebig viele Funktionen und beliebig viele Steuerventile des Antriebssystem einsetzbar ist, und weist einen geringen Bauaufwand auf, da keine zusätzlichen Ventile zur Erzeugung des Steuersignals für die Drehzahlanhebung des Antriebsmotors erforderlich sind.These The object is achieved according to the invention that by means of the bypass device, a hydraulic control signal can be generated to increase the speed of the drive motor. The inventive Thought is thus, with the existing bypass device a hydraulic control signal for speed increase of the drive motor to create. The generation of the hydraulic control signal is thus integrated into the existing bypass device and provides for any number of control valves a corresponding hydraulic control signal to an automatic speed increase the drive motor for all control valves and thus all To achieve functions. The drive system according to the invention thus allows by integrating the control signal generation for the speed increase in the bypass device a automatic consumer-dependent speed increase, the for any number of functions and any number of control valves the drive system is used, and has a low construction cost on, because no additional valves to generate the control signal required for the speed increase of the drive motor are.

Gemäß einer vorteilhaften Ausführungsform der Erfindung ist die Umgehungseinrichtung als Umlaufdruckwaage ausgebildet, die in einer von der Förderleitung zu einem Behälter geführten Umgehungsleitung angeordnet ist, wobei die Umlaufdruckwaage eine erste Steuerstellung aufweist, in der die Verbindung der Förderleitung mit dem Behälter geöffnet ist und eine zweite Steuerstellung aufweist, in der die Verbindung der Förderleitung mit dem Behälter abgesperrt ist, wobei die Umlaufdruckwaage von einer Federeinrichtung und dem höchsten Lastdruck der Verbraucher in Richtung der zweiten Steuerstellung und von dem Förderdruck der Pumpe in Richtung der ersten Steuerstellung beaufschlagt ist, wobei die Umlaufdruckwaage einen Steuerausgang zur Erzeugung des hydraulischen Steuersignals aufweist und die Umlaufdruckwaage in der zweiten Steuerstellung die Förderleitung mit dem Steuerausgang verbindet. Bei der Ansteuerung eines Verbrauchers wird die Umlaufdruckwaage durch den anstehenden Lastdruck in die zweite Steuerstellung beaufschlagt. Durch den zusätzlichen Steuerausgang der Umlaufdruckwaage in dieser zweiten Steuerstellung wird hierbei das hydraulische Steuersignal für die Drehzahlanhebung aus dem Förderdruck der Pumpe erzeugt, die für beliebig viele Verbraucher einsetzbar ist. Die Umlaufdruckwaage ist somit lediglich mit einem weiteren Steuerausgang zu versehen, um in der zweiten Steuerstellung aus dem Förderdruck der Pumpe das hydraulische Steuersignal zur automatischen verbraucherabängigen Drehzahlanhebung des Antriebsmotors zu erzeugen. Ein derartiger Steuerausgang ist mit geringem Bauaufwand an der Umlaufdruckwaage ergänzbar, wodurch die erfindungsgemäße Drehzahlanhebung einen geringen Bauaufwand verursacht.According to an advantageous embodiment of the invention, the bypass device is designed as a circulation pressure balance, which is arranged in a guided from the delivery line to a container bypass line, wherein the circulation pressure compensator has a first control position in which the connection of the delivery line to the container is open and a second control position in which the Connection of the delivery line is shut off with the container, wherein the circulation pressure compensator is acted upon by a spring means and the highest load pressure of the consumer in the direction of the second control position and the delivery pressure of the pump in the direction of the first control position, wherein the circulation pressure compensator a control output for generating the hydraulic control signal and the circulation pressure compensator in the second control position connects the delivery line to the control output. When driving a consumer, the circulation pressure compensator is acted upon by the upcoming load pressure in the second control position. Due to the additional control output of the circulation pressure compensator in this second control position in this case the hydraulic control signal for the speed increase from the delivery pressure of the pump is generated, which can be used for any number of consumers. The circulation pressure compensator is therefore to be provided only with a further control output to generate in the second control position from the delivery pressure of the pump, the hydraulic control signal for automatic consumer-speed increase of the drive motor. Such a control output can be supplemented with low construction costs to the circulation pressure compensator, whereby the speed increase according to the invention causes a low construction cost.

Gemäß einer bevorzugten Weiterbildung der Erfindung steht der Steuerausgang über eine Steuerleitung mit dem Behälter in Verbindung, wobei in der Steuerleitung ein Stauglied angeordnet ist und stromauf des Stauglieds das hydraulische Steuersignal abgreifbar ist. Mit dem in der Steuerleitung angeordneten Stauglied kann in der zweiten Steuerstellung der Umgehungsdruckwaage, in der die Förderleitung der Pumpe mit dem Steuerausgang und somit der Steuerleitung verbunden ist, mit geringem Bauaufwand ein Staudruck stromauf des Stauglieds aufgestaut werden, der als hydraulisches Steuersignal zur Drehzahlanhebung des Antriebsmotors verwendet werden kann.According to one preferred embodiment of the invention is the control output over a control line in communication with the container, wherein in the control line a Stauglied is arranged and upstream of the Stauglieds the hydraulic control signal can be tapped. With the arranged in the control line Stauglied can in the second control position the bypass pressure balance, in which the delivery line of the pump connected to the control output and thus the control line, with little construction effort a back pressure upstream of the Stauglieds be dammed as a hydraulic control signal for speed increase of the drive motor can be used.

Bevorzugt weist die Umlaufdruckwaage eine Zwischenstellung auf, in der die Verbindung der Förderleitung mit dem Behälter geöffnet ist und die Förderleitung mit der Steuerleitung in Verbindung steht.Prefers the circulation pressure balance has an intermediate position in which the Connection of the delivery line with the container is open and the delivery line with the control line communicates.

Das Stauglied kann gemäß einer bevorzugten Ausgestaltungsform der Erfindung als Drossel oder Blende oder Düse ausgebildet sein. Ein derartiges Stauglied verursacht einen geringen Bauaufwand, wodurch die erfindungsgemäße automatische Drehzahlanhebung einen geringen Bauaufwand verursacht.The Stauglied can according to a preferred embodiment the invention designed as a throttle or aperture or nozzle be. Such a Stauglied causes a low construction cost, whereby the inventive automatic speed increase caused a low construction cost.

Die automatische Drehzahlanhebung kann auf rein hydraulischem Wege erfolgen. Hierzu ist gemäß einer bevorzugten Ausgestaltungsform der Erfindung zur Drehzahlverstellung des Antriebsmotors eine Stellkolbeneinrichtung vorgesehen, wobei eine zu der Stellkolbeneinrichtung geführte Steuerdruckleitung mit der Steuerleitung stromauf des Stauglieds in Verbindung steht. Die erfindungsgemäße Drehzahlanhebung, die für beliebig viele Verbraucher eine automatische Drehzahlanhebung ermöglicht, weist somit keine störanfällige Elektronik mit entsprechenden Sensoren auf.The automatic speed increase can be done purely hydraulically. For this purpose, according to a preferred embodiment the invention for speed adjustment of the drive motor, a servo piston device provided, one guided to the actuating piston device Control pressure line with the control line upstream of the control element in Connection stands. The speed increase according to the invention, which for any number of consumers an automatic speed increase allows, thus has no susceptible to interference Electronics with corresponding sensors.

Die automatische Drehzahlanhebung kann ebenfalls auf elektrischem Wege erfolgen, wobei zur Drehzahlverstellung des Antriebsmotors eine elektronische Steuereinrichtung vorgesehen ist und ein Drucksensor zur Erfassung des stromauf des Stauglieds in der Steuerleitung anstehenden Steuersignals vorgesehen ist, der mit der elektronischen Steuereinrichtung in Verbindung steht. Bei einem Antriebsmotor mit einer elektrischen oder elektrischen Drehzahlsteuerung ist somit für die erfindungsgemäße Drehzahlanhebung, die für beliebig viele Verbraucher eine automatische Drehzahlanhebung ermöglicht, lediglich ein einziger Drucksensor zur Erfassung des hydraulischen Steuersignals erforderlich, so dass sich ebenfalls bei einer elektrischen oder elektrischen Drehzahlsteuerung des Antriebsmotors ein geringer Bauaufwand durch eine geringe Anzahl von Sensoren für die Drehzahlanhebung erzielen lässt.The automatic speed increase can also be electrical take place, wherein the speed adjustment of the drive motor a electronic control device is provided and a pressure sensor for detecting the upstream of the Stauglieds in the control line pending Control signal is provided with the electronic control device communicates. In a drive motor with an electric or electrical speed control is thus for the invention Speed increase, which for any number of consumers one automatic speed increase allows only one only pressure sensor for the detection of the hydraulic control signal required, so that also in an electrical or electrical Speed control of the drive motor a low construction costs a small number of speed increase sensors achieve.

Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung ist zur Steuerung der Verbraucher jeweils ein Steuerventil, insbesondere Wegeventil, vorgesehen, wobei die Steuerventile mechanisch betätigbar sind. Die erfindungsgemäße Drehzahlanhebung kann bei einem Antriebssystem mit mechanisch betätigten Steuerventilen verwendet werden und ermöglicht für alle Funktionen und alle Steuerventile eine automatische verbraucherabhängige Drehzahlanhebung des Antriebsmotors mit geringem Bauaufwand.According to one preferred embodiment of the invention is for control the consumer in each case a control valve, in particular directional control valve, provided, wherein the control valves mechanically actuated are. The speed increase according to the invention can in a drive system with mechanically operated control valves can be used and enabled for all functions and all control valves an automatic consumer-dependent Speed increase of the drive motor with low construction costs.

Zudem können gemäß einer alternativen Ausführungsform der Erfindung zur Steuerung der Verbraucher jeweils ein Steuerventil, insbesondere Wegeventil, vorgesehen sein, wobei die Steuerventile elektrisch oder hydraulisch betätigbar sind. Mit der erfindungsgemäßen Drehzahlanhebung kann ebenfalls bei insbesondere hydraulisch betätigten Steuerventilen mit geringem Bauaufwand für alle Funktionen und Steuerventile eine automatische verbraucherabhängige Drehzahlanhebung des Antriebsmotors erzielt werden.moreover can according to an alternative embodiment the invention for controlling the consumer in each case a control valve, In particular directional control valve, be provided, wherein the control valves electrically or hydraulically actuated. With the invention Speed increase can also in particular hydraulically operated Control valves with low construction costs for all functions and control valves an automatic consumer-dependent Speed increase of the drive motor can be achieved.

Der Antriebsmotor kann als Verbrennungsmotor, insbesondere Dieselmotor, oder als Elektromotor ausgebildet sein.Of the Drive motor can be used as internal combustion engine, in particular diesel engine, or be designed as an electric motor.

Besondere Vorteile ergeben sich bei einem Flurförderzeug mit einem erfindungsgemäßen hydraulischen Antriebssystem. Mit der erfindungsgemäßen Drehzahlanhebung kann bei Flurförderzeugen für alle Funktionen der Arbeitshydraulk und alle Steuerventile der Arbeitshydraulik mit geringem Bauaufwand eine automatische verbraucherabhängige Drehzahlanhebung des Antriebsmotors erzielt werden. Die erfindungsgemäße Drehzahlanhebung mittels der Umlaufdruckwaage und dem Stauglied kann bei Flurförderzeugen mit mechanisch betätigten Steuerventilen oder hydraulisch betätigten Steuerventilen der Arbeitshydraulik eingesetzt werden, wobei ein Verbrennungsmotor oder ein Elektromotor zum Antrieb der Pumpe vorgesehen sein kann, so dass ein modulares Konzept mit der erfindungsgemäßen Drehzahlanhebung ermöglicht wird.Particular advantages arise in a truck with a hy invention draulic drive system. With the speed increase according to the invention, an automatic consumer-dependent speed increase of the drive motor can be achieved with trucks for all functions of the work hydraulics and all control valves of the working hydraulics with low construction costs for industrial trucks. The speed increase according to the invention by means of the recirculation pressure balance and the Stauglied can be used in trucks with mechanically operated control valves or hydraulically operated control valves of the working hydraulics, wherein an internal combustion engine or an electric motor can be provided to drive the pump, so that a modular concept with the speed increase according to the invention is made possible ,

Weitere Vorteile und Einzelheiten der Erfindung werden anhand der in den schematischen Figuren dargestellten Ausführungsbeispiele näher erläutert. Hierbei zeigtFurther Advantages and details of the invention will be apparent from the in the schematic figures illustrated embodiments explained in more detail. This shows

1 eine erste Ausführungsform eines erfindungsgemäßen Antriebssystems und 1 a first embodiment of a drive system according to the invention and

2 eine zweite Ausführungsform einer erfindungsgemäßen Antriebssystems. 2 a second embodiment of a drive system according to the invention.

In der 1 ist eine erste Ausführungsform eines erfindungsgemäßen Antriebssystems einer beispielsweise als Flurförderzeug ausgebildeten mobilen Arbeitsmaschine dargestellt.In the 1 is a first embodiment of a drive system according to the invention represented, for example, designed as a truck mobile work machine.

Das Antriebssystem 1 umfasst eine im offenen Kreislauf betriebene Pumpe 2, die als Konstantpumpe mit einem konstanten Fördervolumen ausgebildet ist und zum Antrieb mit einer Antriebsmaschine 3 in trieblicher Verbindung steht.The drive system 1 includes an open-circuit pump 2 , which is designed as a fixed displacement pump with a constant displacement and to drive with a prime mover 3 is in business connection.

Die Pumpe 2 saugt aus einem Behälter 4 und fördert in eine Förderleitung 5, an die ein Steuerventilblock 6 zur Steuerung mehrerer Verbraucher einer Arbeitshydraulik der Arbeitsmaschine angeschlossen ist. Der Steuerventilblock 6 umfasst bevorzugt mindestens ein als Wegeventil ausgebildetes Steuerventil, wobei bei einem Flurförderzeug ein Steuerventil 6a zur Steuerung eines Hubantriebs, ein Steuerventil 6b zur Steuerung eines Neigeantriebs und ein Steuerventil 6c zur Steuerung eines Zusatzverbrauchers, beispielsweise eine Seitenschiebereinrichtung, und gegebenenfalls ein weiteres Steuerventil 6d zur Steuerung eines weiteren Zusatzverbrauchers vorgesehen sind. Die Steuerventile 6a bis 6d können mechanisch oder hydraulisch betätigt werden.The pump 2 sucks from a container 4 and promotes in a promotion line 5 to which a control valve block 6 connected to the control of several consumers of a working hydraulics of the working machine. The control valve block 6 preferably comprises at least one designed as a directional control valve control valve, wherein in a truck, a control valve 6a for controlling a linear actuator, a control valve 6b for controlling a tilt drive and a control valve 6c for controlling an additional consumer, for example, a side sliding device, and optionally another control valve 6d are provided to control a further additional consumer. The control valves 6a to 6d can be operated mechanically or hydraulically.

Von der Pumpe 2 kann zudem über eine von der Förderleitung 5 abzweigende Förderleitung eine nicht mehr dargestellte hydraulische Lenkungseinrichtung versorgt werden.From the pump 2 can also via one of the support line 5 branching conveyor line a not shown hydraulic steering device can be supplied.

Von der Förderleitung 5 zweigt eine Umgehungsleitung 10 zu dem Behälter 4 ab, in der eine als Umlaufdruckwaage 11 ausgebildete Umgehungseinrichtung 12 angeordnet ist.From the support line 5 branches a bypass line 10 to the container 4 from, in one as a circulation pressure balance 11 trained bypass device 12 is arranged.

Die Umlaufdruckwaage 11 ist eingangsseitig an die Förderleitung 5 und ausgangsseitig mittels eines in der 1 oben dargestellten Steuerausgangs an den Behälter 4 angeschlossen und als in Zwischenstellungen drosselndes Ventil ausgebildet. In einer ersten Steuerstellung 11a ist die Umgehungsleitung 10 über einen entsprechenden in der 1 oben dargestellten Strömungspfad geöffnet, wobei die Förderleitung 5 mit dem Behälter 4 in Verbindung steht. In einer zweiten Steuerstellung 11b der Umlaufdruckwaage 11 ist die Verbindung der Umgehungsleitung 10 und somit der Förderleitung 5 mit dem Behälter 4 abgesperrt. Die Umlaufdruckwaage 11 ist von dem Förderdruck der Pumpe 2 in Richtung der ersten Steuerstellung 11a beaufschlagt. Hierzu ist an eine entsprechende Steuerfläche der Umlaufdruckwaage 11 eine von der Umgehungsleitung 10 stromauf der Umlaufdruckwaage 11 abzweigende Steuerdruckleitung 13 geführt. In Richtung der zweiten Steuerstellung 11b ist die Umlaufdruckwaage 11 von einer Federeinrichtung 14 und dem höchsten Lastdruck der angesteuerten Verbraucher der Arbeitshydraulik und/oder der Lenkungseinrichtung beaufschlagt. An eine entsprechende Steuerfläche der Umlaufdruckwaage 11 ist hierzu eine Lastdruckmeldeleitung 15 des Antriebssystems 1 geführt.The circulation pressure balance 11 is on the input side to the delivery line 5 and on the output side by means of a in the 1 above control output to the container 4 connected and designed as a throttle valve in intermediate positions. In a first control position 11a is the bypass line 10 about a corresponding in the 1 opened above flow path, wherein the delivery line 5 with the container 4 communicates. In a second control position 11b the circulation pressure balance 11 is the connection of the bypass 10 and thus the funding line 5 with the container 4 shut off. The circulation pressure balance 11 is from the delivery pressure of the pump 2 in the direction of the first control position 11a applied. For this purpose, to a corresponding control surface of the circulation pressure compensator 11 one from the bypass 10 upstream of the circulation pressure balance 11 branching control pressure line 13 guided. Towards the second control position 11b is the circulation pressure balance 11 from a spring device 14 and the highest load pressure of the driven loads of the working hydraulics and / or the steering device acted upon. To a corresponding control surface of the circulation pressure balance 11 this is a load pressure signaling line 15 of the drive system 1 guided.

Die Drehzahl des Antriebsmotors 3 ist mittels einer Stellkolbeneinrichtung 20 einstellbar, die mittels eines Gestänges 21 mit einem Drehzahlstellorgan des Antriebsmotors 3, beispielsweise einer Einspritpumpe eines Verbrennungsmotor, insbesondere eines Dieselmotors, in Verbindung steht. Die Stellkolbeneinrichtung 20 ist federbeaufschlagt und entgegen der Feder von einem in einer Steuerdruckleitung 25 anstehenden hydraulischen Steuersignal zur Drehzahlanhebung des Antriebsmotors 3 beaufschlagbar.The speed of the drive motor 3 is by means of an actuating piston device 20 adjustable, by means of a linkage 21 with a speed control member of the drive motor 3 , For example, an injection pump of an internal combustion engine, in particular a diesel engine, is in communication. The actuating piston device 20 is spring loaded and against the spring of a in a control pressure line 25 pending hydraulic control signal for speed increase of the drive motor 3 acted upon.

Erfindungsgemäß weist die Umgehungsdruckwaage 11 einen weiteren, in der 1 unten dargestellten Steuerausgang 26 auf, der an eine zu dem Behälter 4 geführte Steuerleitung 27 angeschlossen ist. In der zweiten Steuerstellung 11b verbindet die Umlaufdruckwaage 11 die Umgehungsleitung 10 und somit die Förderleitung 5 über einen weiteren, in der 1 unten dargestellten Strömungspfad mit der Steuerleitung 27. Die Umgehungsdruckwaage 11 kann eine Zwischenstellung 11c aufweisen, in der die Umgehungsleitung 10 mit beiden Steuerausgängen verbunden ist und somit die Förderleitung 5 über die geöffnete Umgehungsleitung 10 (oberer Strömungspfad) und die Steuerleitung 27 (unterer Strömungspfad) mit dem Behälter 4 verbunden ist.According to the invention, the bypass pressure balance 11 another, in the 1 control output shown below 26 on, one to the container 4 guided control line 27 connected. In the second control position 11b connects the circulating pressure balance 11 the bypass 10 and thus the support line 5 about another, in the 1 Flow path shown below with the control line 27 , The bypass pressure balance 11 can be an intermediate position 11c in which the bypass line 10 connected to both control outputs and thus the delivery line 5 over the opened bypass 10 (upper flow path) and the control line 27 (lower flow path) with the container 4 connected is.

In der Steuerleitung 27 ist ein Stauglied 28 angeordnet, das beispielsweise von einer Blende gebildet ist. Stromauf des Stauglieds 28 ist an die Steuerleitung 27 eine Steuerdruckleitung 29 angeschlossen, die mit der zu der Stellkolbeneinrichtung 20 geführten Steuerdruckleitung 25 in Verbindung steht.In the control line 27 is a Stauglied 28 arranged, which is formed for example by a diaphragm. Upstream of the Stauglied 28 is to the control line 27 a control pressure line 29 connected to the to the actuator piston device 20 guided control pressure line 25 communicates.

Die Steuerdruckleitung 29 kann eingangsseitig an eine Wechselventileinrichtung 31 angeschlossen sein, an deren zweiten Eingang eine weitere Steuerdruckdruckleitung 30 angeschlossen ist, und deren Ausgang an die Steuerdruckleitung 25 angeschlossen ist. Die Steuerdruckleitung 30 kann als Steuersignalleitung eines hydrostatischen Fahrantriebs der Arbeitsmaschine ausgebildet sein, um bei einer gewünschten Fahrbewegung eine entsprechende verbraucherabhängige Drehzahlanhebung des Antriebsmotors 3 zu erzielen.The control pressure line 29 can input side to a shuttle valve device 31 be connected to the second input another control pressure pressure line 30 is connected, and its output to the control pressure line 25 connected. The control pressure line 30 can be designed as a control signal line of a hydrostatic drive of the machine, in order to achieve a desired driving movement, a corresponding consumer-dependent speed increase of the drive motor 3 to achieve.

Bei dem in der 2 dargestellten Antriebssystem 1 ist der Antriebsmotor 3 mit einer elektrischen bzw. elektronischen Drehzahlverstellung versehen. Zur Erfassung des in der Steuerleitung 27 stromauf des Stauglieds 28 anstehenden Steuersignals ist ein Drucksensor 35 vorgesehen, der mit einer elektronischen Steuereinrichtung 36 in Verbindung steht. Die elektronische Steuereinrichtung 36 kann bei einer Ausbildung des Antriebsmotors 3 als Elektromotor direkt die erforderliche Drehzahl des Antriebsmotors berechnen und den Elektromotor entsprechend ansteuern. Bei einer Ausbildung des Antriebsmotors als Verbrennungsmotor mit einer elektrischen Drehzahlverstellung, beispielsweise einem Dieselmotor mit einer elektronischen Einspritzpumpe, kann die elektronische Steuereinrichtung 36 die Drehzahlverstellung des Verbrennungsmotors entsprechend ansteuern.In the in the 2 illustrated drive system 1 is the drive motor 3 provided with an electric or electronic speed adjustment. For detecting the in the control line 27 upstream of the Stauglied 28 pending control signal is a pressure sensor 35 provided with an electronic control device 36 communicates. The electronic control device 36 can in an embodiment of the drive motor 3 As an electric motor directly calculate the required speed of the drive motor and drive the electric motor accordingly. In an embodiment of the drive motor as an internal combustion engine with an electric speed adjustment, for example a diesel engine with an electronic injection pump, the electronic control device 36 accordingly control the speed adjustment of the internal combustion engine.

Das erfindungsgemäße Antriebssystem 1 gemäß den 1 und 2 arbeitet wie folgt:
Bei nicht angesteuerten Steuerventilen 6a bis 6d der Arbeitshydraulik wird der Antriebsmotor 3 bei einer unteren Leerlaufdrehzahl betrieben, wobei die Umlaufdruckwaage 11 von dem in der Förderleitung 5 anstehenden Förderdruck der Pumpe 2, der die Umlaufdruckwaage 11 über die Steuerleitung 13 entgegen der Federeinrichtung 14 beaufschlagt, in die erste Steuerstellung 11a beaufschlagt ist, in der die Umgehungsleitung 10 über den oberen Strömungspfad der Umlaufdruckwaage 11 geöffnet ist und die Förderleitung 5 mit dem Behälter 4 verbunden ist, so dass der gesamte Förderstrom der Pumpe 2 zum Behälter 4 im Umlauf abströmt. Wird ein Verbraucher der Arbeitshydraulik durch eine entsprechende Betätigung der Steuerventile 6a bis 6d angesteuert, beaufschlagt der in der Lastdruckmeldeleitung 15 anstehende Lastdruck des angesteuerten Verbrauchers die Umlaufdruckwaage 11 in die Zwischenstellung 11c bzw. die zweite Steuerstellung 11b. Sowohl in der Zwischenstellung 11c als auch in der zweiten Steuerstellung 11b ist die Umgehungsleitung 10 und somit die Förderleitung 5 über den weiteren unteren Strömungspfad der Umlaufdruckwaage 11 mit dem zusätzlichen Steuerausgang 26 verbunden, so dass der Förderstrom der Pumpe 2 über die Steuerleitung 27 zu dem Stauglied 28 gefördert wird. Hierdurch wird stromauf des Stauglieds 28 in der Steuerleitung 27 ein Staudruck erzeugt, der als hydraulisches Steuersignal zur Drehzahlanhebung des Antriebsmotors 3 eingesetzt wird.The drive system according to the invention 1 according to the 1 and 2 works as follows:
For non-activated control valves 6a to 6d the working hydraulics becomes the drive motor 3 operated at a lower idle speed, the recirculation pressure balance 11 from the one in the delivery line 5 Pending delivery pressure of the pump 2 holding the circulation pressure balance 11 over the control line 13 against the spring device 14 acted upon, in the first control position 11a in which the bypass line 10 over the upper flow path of the circulation pressure balance 11 is open and the delivery line 5 with the container 4 connected, so that the entire flow of the pump 2 to the container 4 circulating in circulation. If a consumer of the working hydraulics by a corresponding actuation of the control valves 6a to 6d actuated, acts in the load pressure signaling line 15 pending load pressure of the driven consumer the circulation pressure balance 11 in the intermediate position 11c or the second control position 11b , Both in the intermediate position 11c as well as in the second control position 11b is the bypass line 10 and thus the support line 5 over the further lower flow path of the circulation pressure compensator 11 with the additional control output 26 connected so that the flow rate of the pump 2 over the control line 27 to the Stauglied 28 is encouraged. This will be upstream of the Stauglieds 28 in the control line 27 generates a back pressure, as a hydraulic control signal to increase the speed of the drive motor 3 is used.

Gemäß der 1 steht das als Staudruck ausgebildete hydraulische Steuersignal in der Steuerdruckleitung 29 an und beaufschlagt direkt die Stellkolbeneinrichtung 20 des Antriebsmotors 3 und somit das Drehzahlstellorgan des Antriebsmotors 3 im Sinne einer Drehzahlanhebung.According to the 1 is designed as a dynamic pressure hydraulic control signal in the control pressure line 29 and acts directly on the actuating piston device 20 of the drive motor 3 and thus the speed control member of the drive motor 3 in the sense of a speed increase.

Bei der 2 wird das als Staudruck ausgebildete hydraulische Steuersignal von dem Drucksensor 35 erfasst und der elektronischen Steuereinrichtung 36 weitergeleitet, die die Drehzahl des Antriebsmotors 3 entsprechend anhebt.In the 2 is formed as a dynamic pressure hydraulic control signal from the pressure sensor 35 recorded and the electronic control device 36 forwarded to the speed of the drive motor 3 raises accordingly.

Durch die Drehzahlanhebung der Antriebsmaschine 3 steigt der Förderstrom und der Förderdruck der Pumpe 2 an, wodurch die Umgehungsdruckwaage 11 zurück in die erste Steuerstellung 11a beaufschlagt wird. Die Umgehungsdruckwaage 11 bildet somit ein Bypassregelventil, das das hydraulische Steuersignal stromauf des Stauglieds 28 derart einstellt, dass die Drehzahl des Antriebsmotors 3 ausreichend hoch ist, um den Förderstrombedarf der angesteuerten Verbraucher abzudecken. Die Drehzahl des Antriebsmotors 3 wird somit proportional zu der von den angesteuerten Verbrauchern angeforderten Fördermenge angehoben und damit der von der Pumpe 1 angebotenen Förderstrom verbraucherabhängig erhöht.Due to the speed increase of the prime mover 3 increases the flow and the discharge pressure of the pump 2 on, causing the bypass pressure balance 11 back to the first control position 11a is charged. The bypass pressure balance 11 thus forms a bypass control valve, which is the hydraulic control signal upstream of the Stauglieds 28 set such that the rotational speed of the drive motor 3 is sufficiently high to cover the flow rate of the driven consumer. The speed of the drive motor 3 is thus increased in proportion to the requested by the driven loads flow and thus the pump 1 offered flow rate increased consumer-dependent.

Mit der erfindungsgemäßen Drehzahlanhebung, bei der das hydraulische Steuersignal für die Drehzahlanhebung von der Umgehungsdruckwaage 11 und dem Stauglied 28 erzeugt wird, kann für alle angesteuerten Verbraucher der Arbeitshydraulik und alle Funktionen der Arbeitshydraulik, insbesondere Heben/Senken des Hubantriebs, Vorneigen/Zurückneigen des Neigeantriebs und beide Bewegungsrichtungen einer Seitenschiebereinrichtung, eine automatische Drehzahlanhebung des Antriebsmotors 3 erzielt werden.With the speed increase according to the invention, in which the hydraulic control signal for the speed increase of the bypass pressure compensator 11 and the Stauglied 28 is generated can, for all controlled consumers of the working hydraulics and all functions of the working hydraulics, in particular lifting / lowering the lifting drive, tilting / tilting back of the tilt drive and both directions of movement of a side slide device, an automatic speed increase of the drive motor 3 be achieved.

Bei der 1 ist für die Drehzahlanhebung keine elektrische bzw. elektronische Unterstützung erforderlich. Bei der 2 ist lediglich ein zusätzlicher Drucksensor 35 zur Erfassung des Staudrucks stromauf des Stauglieds 28 erforderlich.In the 1 No electrical or electronic assistance is required to increase the speed. In the 2 is just an additional pressure sensor 35 for detecting the dynamic pressure upstream of the manhole 28 required.

Die erfindungsgemäße Drehzahlanhebung kann bei einem Antriebsmotor mit einer mechanischen Drehzahlverstellung gemäß der 1 oder einer elektrischen bzw. elektronischen Drehzahlverstellung gemäß der 2 eingesetzt werden, wobei der Antriebsmotor 3 von einem Verbrennungsmotor oder einem Elektromotor gebildet werden kann.The speed increase according to the invention can in a drive motor with a mechani speed adjustment according to 1 or an electrical or electronic speed adjustment according to 2 be used, the drive motor 3 can be formed by an internal combustion engine or an electric motor.

Die erfindungsgemäße Drehzahlanhebung kann zudem bei einem Steuerventilblock mit mechanisch betätigten Steuerventilen 6a bis 6d sowie bei einem Steuerventilblock 6 mit hydraulisch betätigten Steuerventilen 6a bis 6d verwendet werden.The speed increase according to the invention can also in a control valve block with mechanically operated control valves 6a to 6d as well as at a control valve block 6 with hydraulically operated control valves 6a to 6d be used.

Für die erfindungsgemäße Drehzahlanhebung ist lediglich an der Umgehungsdruckwaage 11 ein zusätzlicher Steuerausgang 26 vorzusehen, der in der zweiten Steuerstellung 11b über eine entsprechende Steuerkante und den unteren Strömungspfad die Umgehungsleitung 10 und somit die Förderleitung 5 mit der Steuerleitung 27 und dem in der Steuerleitung 27 angeordneten Stauglied 28 verbindet, wodurch die erfindungsgemäße Drehzahlanhebung einen geringen Bauaufwand verursacht.For the speed increase according to the invention is only on the bypass pressure balance 11 an additional control output 26 to be provided, in the second control position 11b via a corresponding control edge and the lower flow path, the bypass line 10 and thus the support line 5 with the control line 27 and in the control line 27 arranged Stauglied 28 connects, whereby the speed increase according to the invention causes a low construction cost.

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Zitierte PatentliteraturCited patent literature

  • - DE 3821348 C2 [0004] - DE 3821348 C2 [0004]

Claims (12)

Hydraulisches Antriebssystem einer mobilen Arbeitsmaschine mit einer von einem Antriebsmotor angetriebenen Pumpe, insbesondere einer Konstantpumpe, die zur Versorgung mehrerer Verbraucher, insbesondere einer Arbeitshydraulik und/oder einer hydraulischen Lenkungseinrichtung, vorgesehen ist, wobei einer Förderleitung der Pumpe eine Umgehungseinrichtung zugeordnet ist und die Drehzahl des Antriebsmotors in Abhängigkeit von der Betätigung der Verbraucher anhebbar ist, dadurch gekennzeichnet, dass mittels der Umgehungseinrichtung (12) ein hydraulisches Steuersignal zur Drehzahlanhebung des Antriebsmotors (3) erzeugbar ist.Hydraulic drive system of a mobile work machine with a driven by a drive motor pump, in particular a fixed displacement pump, which is provided to supply multiple consumers, in particular a working hydraulics and / or a hydraulic steering device, wherein a conveyor line of the pump is assigned a bypass device and the rotational speed of the drive motor is liftable in response to the operation of the consumer, characterized in that by means of the bypass device ( 12 ) a hydraulic control signal for speed increase of the drive motor ( 3 ) is producible. Hydraulisches Antriebssystem nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Umgehungseinrichtung (12) als Umlaufdruckwaage (11) ausgebildet ist, die in einer von der Förderleitung (5) zu einem Behälter (4) geführten Umgehungsleitung (10) angeordnet ist, wobei die Umlaufdruckwaage (11) eine erste Steuerstellung (11a) aufweist, in der die Verbindung der Förderleitung (5) mit dem Behälter (4) geöffnet ist, und eine zweite Steuerstellung (11b) aufweist, in der die Verbindung der Förderleitung (5) mit dem Behälter (4) abgesperrt ist, wobei die Umlaufdruckwaage (11) von einer Federeinrichtung (14) und dem höchsten Lastdruck der Verbraucher in Richtung der zweiten Steuerstellung (11b) und von dem Förderdruck der Pumpe (2) in Richtung der ersten Steuerstellung (11a) beaufschlagt ist, wobei die Umlaufdruckwaage (11) einen Steuerausgang (26) zur Erzeugung des hydraulischen Steuersignals aufweist und die Umlaufdruckwaage (11) in der zweiten Steuerstellung (11b) die Förderleitung (5) mit dem Steuerausgang (26) verbindet.Hydraulic drive system according to claim 1, characterized in that the bypass device ( 12 ) as a circulation pressure balance ( 11 ) formed in one of the delivery line ( 5 ) to a container ( 4 ) bypass ( 10 ), the circulation pressure balance ( 11 ) a first control position ( 11a ), in which the connection of the delivery line ( 5 ) with the container ( 4 ) is open, and a second control position ( 11b ), in which the connection of the delivery line ( 5 ) with the container ( 4 ) is shut off, the circulation pressure balance ( 11 ) of a spring device ( 14 ) and the highest load pressure of the consumer towards the second control position ( 11b ) and the delivery pressure of the pump ( 2 ) in the direction of the first control position ( 11a ), the circulation pressure balance ( 11 ) a control output ( 26 ) for generating the hydraulic control signal and the circulation pressure balance ( 11 ) in the second control position ( 11b ) the support line ( 5 ) with the control output ( 26 ) connects. Hydraulisches Antriebssystem nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass der Steuerausgang (26) über eine Steuerleitung (27) mit dem Behälter (4) in Verbindung steht, wobei in der Steuerleitung (27) ein Stauglied (28) angeordnet ist und stromauf des Stauglieds (28) das hydraulische Steuersignal abgreifbar ist.Hydraulic drive system according to claim 2, characterized in that the control output ( 26 ) via a control line ( 27 ) with the container ( 4 ), wherein in the control line ( 27 ) a Stauglied ( 28 ) and upstream of the Stauglieds ( 28 ) The hydraulic control signal can be tapped. Hydraulisches Antriebssystem nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Umlaufdruckwaage (11) eine Zwischenstellung (11c) aufweist, in der die Verbindung der Förderleitung (5) mit dem Behälter (4) geöffnet ist und die Förderleitung (5) mit der Steuerleitung (27) in Verbindung steht.Hydraulic drive system according to claim 3, characterized in that the circulation pressure compensator ( 11 ) an intermediate position ( 11c ), in which the connection of the delivery line ( 5 ) with the container ( 4 ) is open and the delivery line ( 5 ) with the control line ( 27 ). Hydraulisches Antriebssystem nach Anspruch 3 oder 4, dadurch gekennzeichnet, dass das Stauglied (28) als Drossel oder Blende oder Düse ausgebildet ist.Hydraulic drive system according to claim 3 or 4, characterized in that the Stauglied ( 28 ) is designed as a throttle or aperture or nozzle. Hydraulisches Antriebssystem nach einem der Ansprüche 3 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass zur Drehzahlverstellung des Antriebsmotors (3) eine Stellkolbeneinrichtung (20) vorgesehen ist, wobei eine zu der Stellkolbeneinrichtung (20) geführte Steuerdruckleitung (29) mit der Steuerleitung (27) stromauf des Stauglieds (28) in Verbindung steht.Hydraulic drive system according to one of claims 3 to 5, characterized in that for the speed adjustment of the drive motor ( 3 ) an actuating piston device ( 20 ) is provided, one to the actuating piston device ( 20 ) guided control pressure line ( 29 ) with the control line ( 27 ) upstream of the Stauglieds ( 28 ). Hydraulisches Antriebssystem nach einem der Ansprüche 3 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass zur Drehzahlverstellung des Antriebsmotors (3) eine elektronische Steuereinrichtung (36) vorgesehen ist, wobei ein Drucksensor (35) zur Erfassung des stromauf des Stauglieds (28) in der Steuerleitung (27) anstehenden Steuersignals vorgesehen ist, der mit der elektronischen Steuereinrichtung (36) in Verbindung steht.Hydraulic drive system according to one of claims 3 to 5, characterized in that for the speed adjustment of the drive motor ( 3 ) an electronic control device ( 36 ) is provided, wherein a pressure sensor ( 35 ) for detecting the upstream of the Stauglieds ( 28 ) in the control line ( 27 ) Pending control signal is provided with the electronic control device ( 36 ). Hydraulisches Antriebssystem nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass zur Steuerung der Verbraucher jeweils ein Steuerventil (6a; 6b; 6c; 6d), insbesondere Wegeventil, vorgesehen ist, wobei die Steuerventile (6a; 6b; 6c; 6d) mechanisch betätigbar sind.Hydraulic drive system according to one of claims 1 to 7, characterized in that for controlling the consumer in each case a control valve ( 6a ; 6b ; 6c ; 6d ), in particular directional control valve, is provided, wherein the control valves ( 6a ; 6b ; 6c ; 6d ) are mechanically actuated. Hydraulisches Antriebssystem nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass zur Steuerung der Verbraucher jeweils ein Steuerventil (6a; 6b; 6c; 6d), insbesondere Wegeventil, vorgesehen ist, wobei die Steuerventile (6a; 6b; 6c; 6d) elektrisch oder hydraulisch betätigbar sind.Hydraulic drive system according to one of claims 1 to 7, characterized in that for controlling the consumer in each case a control valve ( 6a ; 6b ; 6c ; 6d ), in particular directional control valve, is provided, wherein the control valves ( 6a ; 6b ; 6c ; 6d ) are electrically or hydraulically actuated. Hydraulisches Antriebssystem nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, dass der Antriebsmotor (3) als Verbrennungsmotor, insbesondere Dieselmotor, ausgebildet ist.Hydraulic drive system according to one of claims 1 to 9, characterized in that the drive motor ( 3 ) is designed as an internal combustion engine, in particular diesel engine. Hydraulisches Antriebssystem nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, dass der Antriebsmotor (3) als Elektromotor ausgebildet ist.Hydraulic drive system according to one of claims 1 to 9, characterized in that the drive motor ( 3 ) is designed as an electric motor. Flurförderzeug mit einem hydraulischen Antriebssystem nach einem der vorangegangenen Ansprüche.Industrial truck with a hydraulic Drive system according to one of the preceding claims.
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